مرجع تخصصی آب و فاضلاب

روغن‌های فلزکاری (Metalworking fluid) از زمان‌های یونان باستان تا کنون استفاده می‌شده است اما فرمولاسیون و مطالعه در مورد مکانیزم آنها در هنگام استفاده در دو دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است (۲). روغن‌های فلزکاری را می‌توان به دو گروه عمده با پایه آب و با پایه روغن تقسیم کرد. روغن‌های فلزکاری بر پایه آب را می‌توان در دو طبقه سنتتیک و نمیه سنتتیک قرار داد (۳و۴). گروه دوم روغن‌های فلزکاری به‌طور گسترده در صنایع فلزکاری استفاده شده و در نتیجه حجم زیادی از مواد شیمیائی آلی در فاضلاب این فاضلاب حضور خواهند داشت. در حقیقت به علت گوناگونی این ترکیبات در فاضلاب صنایع فلزکاری، تصفیه‌خانه‌های متداول با مشکلات زیادی در زمینه تصفیه این مواد روبه‌رو هستند (۵و۶و۷).
اتحادیه اروپا از صنایع فلزکاری خود خواسته است که محصولاتی بی‌خطر و قابل پذیرش توسط محیط زیست حین عمل‌آوری و مصرف این محصولات تولید نمایند (۸). قوانین موجود نه تنها به بی‌خطر بودن فرآیند برای کارگران اشاره دارد، بلکه بی‌خطری برای محیط زیست نیز مدنظر می‌باشد. طبق قانون (۶۰/۲۰۰۰/EC) اتحادیه اروپا، توجه زیادی به کاهش اثرات سوء زیست محیطی صنایع فلزکاری و فاضلاب آنها و کاهش حجم این قبیل فاضلاب‌ها دارد.
آلاینده‌های اصلی فاضلاب صنایع فلزکاری شامل (COD (۵۰۰۰۰-۸۰۰۰۰ mg/L، فلزات سنگین (بر حسب نوع صنعت)، TSS (براده‌های فلزات)، مواد محلول (آهن، سرب، آلومینیوم، نیترات، فسفر و ...) و مواد آلی روغنی با زنجیره‌های بلند و حلقوی بوده که نیاز به روش‌های خاصی برای تصفیه دارد. برای تصفیه این فاضلاب‌ها روش‌های مختلف فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیکی موجود است. در اوایل دهه ۱۹۹۰، عمده روش‌های تصفیه، فیزیکی (اولترافیلتراسیون و تبخیر) یا شیمیائی (اضافه‌ کردن ماده منعقد کننده) بود اما در دهه اخیر توجه به روش‌های بیولوژیکی برای تصفیه این فاضلاب‌ها بیشتر شده است. روغن‌های فلزکاری از نظر ترکیبات تشکیل دهنده بسیار گسترده بوده که همین امر در ایجاد یک روش تصفیه یا بازیابی واحد برای روغن‌های مختلف، ایجاد اشکال می‌کند. خلاصه ترکیبات تشکیل دهنده روغن‌های فلزکاری به شرح جدول ۱ می‌باشد.
برخی آلاینده‌های این روغن‌ها، هنگام تماس روغن‌ها با سطح فلز در حال فرآیند وارد روغن می‌شود. این آلاینده‌ها شامل براده‌های فلزات به‌صورت TSS، آلاینده‌های آلی موجود در سطح فلزات نظیر روغن، دوده، گریس ورودی به روغن فلزکاری از دستگاه‌های فلزکاری به علت نشتی و عدم آبند بودن دستگاه‌ها، میکروارگانیسم‌های موجود در سطح فلزات و دستگاه‌ها و آلاینده‌های محیطی موجود نظیر ذرات معلق هوا می‌باشد. اما آلاینده‌های اصلی فاضلاب تظیر COD، نیتروژن، گوگرد، فسفر و ترکیبات آلی حلقوی، ناشی از ترکیبات تشکیل دهنده این روغن‌ها بوده که در صورت ورود به منابع پذیرنده محیط سبب آلودگی شدید این منابع خواهد شد. لذا تصفیه این روغن‌ها از لحاظ زیست‌محیطی از اهمیت خاصی برخوردار است.
۲) روش‌های تصفیه بازیابی فاضلاب فلزکاری
به‌طور کلی، روش‌های مختلف تصفیه فاضلاب صنایع فلزکاری برای روغن‌های برپایه روغن شامل متعادل‌ساز جریان، جداسازی ثقلی روغن‌های آزاد، شکست شیمیائی امولسیون، فلوکلاسیون، شناورسازی با هوای محلول و زلال‌سازی فیلتراسیون جهت حذف روغن، می‌باشد (۵). اما با توسعه روزافزون استفاده از روغن‌های فلزکاری سنتتیک و نیمه سنتتیک، حذف روغن اهمیت کمتری یافته است. در حال حاضر حذف مواد آلی به‌عنوان فرآیند اصلی در تصفیه این‌گونه فاضلاب‌ها در نظر گرفته می‌شود.

جدول ۲ خلاصه‌ای از روش‌های مختلف تصفیه فیزیکی و شیمیائی این‌گونه فاضلاب‌ها را نشان می‌دهد. این روش‌ها براساس دبی فاضلاب پذیرنده با هم متفاوت بوده که البته دبی‌های ارائه شده به‌صورت تقریبی بوده و اعداد دقیقی نمی‌باشند. برای روش‌های تبخیر، اولترافیلتراسیون و تصفیه شیمیائی این دبی‌ها به‌ ترتیب، ۳۰۰۰ـ۲۵، ۱۵۰۰۰ـ۵۰ و ۱۰۰۰۰۰۰ـ۵۰ گالن در روز می‌باشد. برای سیستم اسمز معکوس، ظرفیت دبی ورودی بر حسب نوع طراحی متغیر بوده و معمولاً این سیستم مقدار ۱۰۰۰۰۰۰ گالن در روز را تحمل می‌کند.
همان‌طور که در جدول ۲ ملاحظه می‌شود، برخی از روش‌ها به‌عنوان تصفیه نهائی نبوده و آلاینده‌های خروجی آنها باید مورد تصفیه قرار گیرند. برای مثال آلاینده‌های هوای ناشی از فرآیندهای تبخیر، سیستم‌های کنترل آلودگی هوا مورد نیاز است و یا برای فرآیند ممبران یا فیلتراسیون نیاز به کوره‌های حرارتی برای از بین بردن مواد آلی جدا شده است. برای تصفیه کامل فاضلاب‌های صنایع فلزکاری، نیاز به یک تأسیسات تصفیه کامل است.
همان‌طور که در شکل ۱ نشان داده شده است، فرآیند مناسب تصفیه فاضلاب صنایع فلزکاری معمولاً شامل سه مرحله است: تصفیه اولیه، ثانویه و ثالثیه. یک سیستم تصفیه مناسب شامل مراحل زیر می‌باشد.
۱ـ۲) فیلتراسیون
ذرات معلق موجود در فاضلاب، در مرحله تصفیه اولیه و توسط روش فیلتراسیون حذف می‌شود. معمولاً مقدار ذرات معلق موجود در فاضلاب کم می‌باشد. اما به جهت ایجاد خوردگی در تأسیسات تصفیه فاضلاب و رسوب در واحدهای تصفیه باید حذف شود. برای این منظور دو نوع فیلتر استفاده می‌شود. برای براده‌های فلزی و ذرات قطبی، از فیلترهای مغناطیسی استفاده می‌شود. فیلترهای مشبکی با قطر ۱۰۰um به آسانی تمیز شده و در پساب خروجی کمتر از ۱/۰ درصد ذرات موجود در فاضلاب ورودی است.

۲ـ۲) تانک متعادل‌سازی
جهت حفظ حالت مداوم جریان از تانک متعادل‌سازی از جنس فولاد ضدزنگ استفاده می‌شود. این تانک دارای دو خروجی بوده که یکی برای واحد امولسیون شکن/سانتریفیوژ و فیلترهای بستر جاذب می‌باشند. هم‌چنین در کف این تانک نیز یک شیر خروجی دیگر تعبیه شده که برای خروج ذرات ته‌نشین شده در کف تانک می‌باشد. در صورتی‌ که از فرآیند امولسیون ‌شکن/سانتریفیوژ استفاده شود، فاضلاب باید تا ۵۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شود که برای این منظور، هیترهای الکتریکی در تانک باید تعبیه شود.

۳ـ۲) امولسیون شکن/سانتریفیوژ
این مرحله برای تصفیه روغن‌های فلزکاری معدنی و نیمه سنتتیک استفاده می‌شود. در این مرحله، حذف روغن‌های آزاد، شکست امولسیون‌ها و حذف روغن‌های امولسیون شده به‌دست ‌می‌آید. برای جداسازی فاز آب و روغن نیاز به تزریق دوز مشخصی از مواد شیمیائی می‌باشد.
هنگامی‌که امولسیون شکسته شد، فاضلاب وارد سانتریفیوژ شده که در آن‌جا روغن در مخزنی جمع‌آوری شده و سپس برای سوزاندن به کوره هدایت می‌شود. پساب خروجی از این واحد وارد واحد اولترافیلتراسیون می‌شود.
۴ـ۲) اولترافیلتراسیون
اولترافیلتراسیون تکنیک غشائی است که جهت حذف روغن باقیمانده در فاز آبی استفاده می‌شود چراکه در واحدهای قبلی کمتر از ۹۵ درصد روغن حذف می‌شود. از این فیلترها دو نوع جریان خارج می‌شود: پساب حاوی روغن بسیار کم و مایع غلیظ روغنی. اولترافیلترها به دلیل جلوگیری از عبور مواد روغنی کلوئیدی به‌جای میکروفیلترها معمولاً انتخاب می‌شوند. این فیلترها معمولاً از جنس سرامیک بوده و به‌صورت توبولار بوده و از شستشوی معکوس جهت تمیز کردن آنها استفاده می‌شود.
۵ـ۲) فیلترهای با بستر جاذب
در صورتی‌که روغن فلزکاری ما از نوع سنتتیک بوده و یا پساب خروجی از واحدهای قبلی حاوی مقادیر روغن بالاتر از استانداردها باشد، از فیلترهای با بستر جاذب استفاده می‌شود. این فیلترها براساس مجموعه‌ای از مکانیسم‌های جذب، پیوستگی و انعقاد کار می‌کنند.
جاذب موجود در این فیلترها معمولاً زغال کک بوده که قبل از استفاده با آب خام شستشو شده و سپس تا رسیدن به وزن مشخص با هوا خشک می‌شود. سپس به مدت ۲۴ ساعت و در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد خشک می‌شود. هم‌چنین از جاذب‌های غیرآلی نظیر CaCL۲ یا CaSO۴ .H۲O استفاده کرد.
۳) بحث و نتیجه‌گیری
روغن صنایع فلزکاری به‌عنوان ماده‌ای مؤثر در بهبود فرآیندهای فلزکاری مطرح هستند، اما از دیدگاه محیط زیست، در جهت تصفیه فاضلاب ناشی از این روغن‌ها به‌عنوان بخشی از مجموعه مدیریت این صنایع باید توجه خاصی مبذول نمود. سیستم تصفیه ارائه شده به‌عنوان یک نمونه برای تصفیه فاضلاب این صنایع مطرح بوده و به‌عنوان مرجع پیشنهاد نمی‌شود.

مطالب تصادفی:

فلزات سنگين - سه شنبه پنجم بهمن 1389
مصرف آب تصفیه شده درمرغداریها - سه شنبه پنجم بهمن 1389
نگاهي به تصفيه خانه فاضلاب شهر بيستون - سه شنبه پنجم بهمن 1389
تصفیه خانه های آب تهران - سه شنبه پنجم بهمن 1389
کاربرد لوله های کراس بجای لوله های فلزی و پلی اتیلن در صنایع آب و فاضلاب - دوشنبه چهارم بهمن 1389
فاضلاب - دوشنبه چهارم بهمن 1389
بررسی مضرات آرسنيك در آب آشامیدنی - دوشنبه چهارم بهمن 1389
پيش تصفيه - دوشنبه چهارم بهمن 1389
شاخص ها و معیارهای ارزیابی تصفیه خانه های آب - دوشنبه چهارم بهمن 1389
آلودگی آبهای زیرزمینی - دوشنبه چهارم بهمن 1389
آب تنها گندزدایی می‌شود نه تصفیه - یکشنبه سوم بهمن 1389
پمپ شناور - یکشنبه سوم بهمن 1389
تصفیه بیولوژیکی پسآب صنعتی در پتروشیمی آبادان - یکشنبه سوم بهمن 1389
آب ، الفبای محیط زیست - یکشنبه سوم بهمن 1389
انواع روش هاي بيولوژيکي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي - یکشنبه سوم بهمن 1389
آلودگی با سرب باعث افزایش رفتارهای خشونت آمیز می گردد. - یکشنبه سوم بهمن 1389
دستورالعمل شست و شو و گندزدایی مخازن آب شرب - یکشنبه سوم بهمن 1389
آب نفت دوم - شنبه دوم بهمن 1389
هتروتروف ها را بهتر بشناسیم - شنبه دوم بهمن 1389
ضرورت بررسی استراتژی های جدید برای گندزدایی - شنبه دوم بهمن 1389
دفعات نمونه برداری به منظور آزمايش باکتريولوژیک - شنبه دوم بهمن 1389
سيستم ازن - شنبه دوم بهمن 1389
کلیات آزمون های کنترل کیفی آب - شنبه دوم بهمن 1389
روش لجن فعال - شنبه دوم بهمن 1389
دستورالعمل مدیریت کلرزنی آب در روستاها - شنبه دوم بهمن 1389
انترباکتریاسیه Enterobacteria ceae - شنبه دوم بهمن 1389
تقسیم بندی سفره‌های آب زیرزمینی - شنبه دوم بهمن 1389
محاسبه فواصل بین نقاط در نرم افزار ArcGIS - جمعه یکم بهمن 1389
مهندسی آب به کمک محیط زیست می آید - جمعه یکم بهمن 1389
روش های تصفیه آب دستگاه هاي خانگی - جمعه یکم بهمن 1389
حفظ منابع آب و تصفیه فاضلاب - جمعه یکم بهمن 1389
سختی و سنگینی آب - جمعه یکم بهمن 1389
لزوم استفاده از فیلترهای دوش حمام - جمعه یکم بهمن 1389
معرفی PVC - جمعه یکم بهمن 1389
حقایقی درباره آب آشامیدنی - جمعه یکم بهمن 1389
جداكننده‌ها و پركننده هاي سلولي - جمعه یکم بهمن 1389
راهكاري نوين براي حفظ محيط زيست از سموم صنعتي - جمعه یکم بهمن 1389
آلودگی محیط زیست و توسعه پایدار - جمعه یکم بهمن 1389
زيست پالايي Bioremediation - جمعه یکم بهمن 1389
جدول کمی و کيفی آب و خاک در گلخانه ها - جمعه یکم بهمن 1389
افزايش كيفيت فرايند تصفيه آب با نانوغشاها چندلايه‌اي - جمعه یکم بهمن 1389
نانو تيوپهاي كربني و روشهاي ساخت آنها - جمعه یکم بهمن 1389
ازتوباکتر - جمعه یکم بهمن 1389
حمایت یونیدو از ضدعفونی خاک توسط بخار آب به جای استفاده از سموم مخرب لایه ازون - جمعه یکم بهمن 1389
اکواپونیک چیست - جمعه یکم بهمن 1389
روش هاي تصفيه فاضلاب هاي صنعتي - جمعه یکم بهمن 1389
بیماریزایی E.coli - جمعه یکم بهمن 1389
آموزش نرم افزار سه بعدی سازی 3D Max - جمعه یکم بهمن 1389
تصفيه خانه فاضلاب قم - جمعه یکم بهمن 1389
عناصر ناچیز موجود در آب Tracc E lement - جمعه یکم بهمن 1389

مبانی کار تصفیه ‌خانه ‌های آب - یکشنبه نهم آبان 1389
واحد پیش‌ته‌نشینی (Pre-sedimentation module) - شنبه هشتم آبان 1389
IMViC Test - شنبه هشتم آبان 1389
Nitrate Reduction Test (تست احیای نیترات) - جمعه هفتم آبان 1389
تاریخچه آب و فاضلاب در استان تهران - جمعه هفتم آبان 1389
وقتى اقيانوس ها بيمار مى شوند - پنجشنبه ششم آبان 1389

مرجع تخصصی آب و فاضلاب